Kilder

Opgave 1 Introduktionsbillede: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 1.1: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 1.2: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 1.3: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 1.4: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Film: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Opgave 2 Introduktionsbillede: Colourbox Figur 2.1: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 2.2: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 2.3: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 2.4: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Opgave 3 Introduktionsbillede: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Carolyn_Bertozzi_by_Christopher_Michel_in_2022_4.jpg Figur 3.1: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Figur 3.2: Opgavekommissionen i kemi STX 2023/24 Opgave 4 Introduktionsbillede: Colourbox

Opgave 4:   Genindvinding af cobalt fra batterier

Lithiumion-batterier anvendes fx i mobiltelefoner og elbiler. Disse batterier indeholder lithiumcobaltoxid. Da tilgængeligheden af især cobalt er begrænset, er genanvendelse af metaller fra batterier vigtig. En gruppe forskere har forsøgt at oprense lithium og cobalt fra et brugt lithiumion-batteri.
Lithiumcobaltoxid fra batteriet behandles kemisk, og cobaltoxid, CoO, isoleres. Det dannede cobaltoxid reagerer med grafit ved reaktionen vist i figur 4.1.

2 CoO(s) + C(s) → 2 Co(s) + CO₂(g)

Figur 4.1

Opgave 3:    Bio-ortogonal kemi

Carolyn Bertozzi, Morten Meldal og Barry Sharpless delte i 2022 Nobelprisen i kemi for udviklingen af klik-kemi og bio-ortogonal kemi. Bertozzi har udviklet den bio-ortogonale kemi, hvor klik-kemi anvendes til at lave kemiske reaktioner i levende celler.  Bertozzi har fremstillet en gruppe af cykliske alkyner, som kan reagere med azider i klik-reaktioner uden katalysator.

Carolyn Bertozzi

a)

Beregn den formelle stofmængdekoncentration af A i opløsningen.

c)

Bestem x, y og k i hastighedsudtrykket.

Opgave 2:    Avobenzon - et kemisk filter i solcreme

Ved ophold i solen anbefales, at man benytter solcreme for at undgå solskoldning og på længere sigt hudkræft. Det er solens ultraviolette stråling, som udgør problemet. Der skelnes mellem kemiske og fysiske filtre i solcreme til beskyttelse. De kemiske filtre består af stoffer, der optager energirig ultraviolet stråling. Stoffet avobenzon er godkendt som kemisk filter i solcreme.

Man inddeler ultraviolet stråling i 3 områder: UV-A, UV-B og UV-C som vist i tabel 2.1.

I figur 2.1 ses absorptionsspektret for avobenzon i UV-området. 

Avobenzon kan findes i to former. I figur 2.2 ses strukturformler for avobenzons to former. Det er avobenzon B, der anvendes i solcremen.

b)

Gør rede for, at avobenzon B kan udvise stereoisomeri, og forklar, at avobenzon B, vist i figur 2.2, er Z-formen.

De sidste trin i en syntese af avobenzon er vist i figur 2.3.

Figur 2.3

c)

Gør rede for reaktionstyperne for reaktion (1) og for reaktion (2) vist i figur 2.3. Færdiggør reaktionsskemaet for reaktion (2).

For at de kemiske solfiltre ikke skylles af, når man bader, skal stofferne være upolære, så de trænger ind i huden.

Fordelingsforholdet, D, for avobenzon er givet ved

Da avobenzon er en syre, se figur 2.4, afhænger fordelingsforholdet af pH. Avobenzons syreegenskab skyldes OH-gruppen.

d)

Forklar ændringerne i D, når pH stiger fra 4 til 12. Inddrag avobenzons syre-baseegenskaber.

Opgave 1:    Adipinsyre

Adipinsyre er et vigtigt råstof i den kemiske industri, hvor det især anvendes til fremstilling af nylon. Stoffet har dog også mange andre anvendelser, fx i lægemidler og som smagsstof og surhedsregulerende middel i fødevarer. Som surhedsregulerende middel bruges det blandt til geleprodukter, fx det amerikanske Jell-O®.

En mættet vandig opløsning af adipinsyre anvendes på nogle affaldsforbrændingsanlæg sammen med kalk til at rense røggasserne for miljøskadelige svovlforbindelser. 

a)

Gør rede for, at det systematiske navn for adipinsyre er hexandisyre.

En elev ønsker at bestemme den formelle stofmængdekoncentration af adipinsyre i en mættet opløsning. Titreringen er vist i filmen nedenfor.

I figur 1.2 er titrerkurven vist.

 
Ved hydrolyse af esteren dannes alkoholen R-OH. I figur 1.4 er vist ¹H-NMR-spektret for alkoholen. Spektrometerfrekvensen er 500 MHz.

Vejledning

Prøven Opgavesættet består af 4 opgaver med i alt 15 delopgaver. Følgende hjælpemidler forudsættes: DATABOG fysik kemi (F&K Forlaget), 11. udgave (2007) eller senere udgave. Opgavebesvarelsen Din opgavebesvarelse skal afleveres i et samlet dokument, gemt i pdf-format. Bedømmelse Ved den skriftlige prøve lægges der vægt på din evne til at: - anvende fagets viden og metoder til behandling af kemiske problemstillinger - gøre iagttagelser og analysere eksperimentelt arbejde, samt efterbehandle og vurdere resultater herfra - gennemføre og præsentere relevante beregninger med korrekt brug af fagsprog - benytte relevante matematiske modeller, metoder og repræsentationsformer - benytte fagspecifikke digitale værktøjer hensigtsmæssigt - dokumentere anvendte informationer fra forskellige kilder - udtrykke sig skriftligt, således at tankegangen fremstår struktureret og tydelig. Der gives en karakter på baggrund af en helhedsvurdering.